采用循環流態化焙燒—氰化浸出工藝處理難處理金礦原礦的工業實踐

孫留根，劉 朋，趙 磊，楊瑋姣

（1.北京礦冶科技集團有限公司，北京 100160；2.招金礦業股份有限公司，山東 招遠 265400）

我國難處理金礦已探明金屬儲量在1000 t以上，遠景儲量更加可觀，這些探明的資源主要集中在我國西部、西南部及東北等省份[1]。對于這些難處理金礦，如果采用傳統的工藝提金，其投資大、流程長、金回收率低、經濟效益差，難以實現難處理金礦的經濟開采和利用。

為推進我國難處理金礦的大規模工業開發，北京礦冶研究總院自主開發了難處理復雜金礦循環流態化焙燒新工藝，先后完成了小型試驗研究、擴大試驗研究，并在此基礎上完成200 t/d規模的原礦循環流態化焙燒提金工程建設[2-3]。工業實踐表明，針對復雜含砷、含碳難處理金礦，金的總回收率提高至少15%，可以節省選礦工段，硫被焙砂中的鈣鎂固定，煙氣不用脫硫工段。本文對金礦原礦循環流態化焙燒提金工程工業試驗期間工作進行總結，系統分析了循環流態化焙燒新工藝的技術經濟指標，以期為我國復雜難處理金礦提取提供借鑒。

1 試驗原料

工業試驗采用某企業金礦原礦，平均化學成分如表1所示，Au為8.35 g/t，Ag為22.25g/t，S為1.56%，As為0.65%。

該金礦屬原礦代表性的難處理金礦，直接氰化浸出浸出率僅10%；采用傳統工藝，如焙燒—氰化、焙燒—細磨—氰化、焙燒（加煤）--細磨—氰化采用等提金工藝，金的浸出效果仍不理想，金浸出率約為50%，詳情如表2所示。

表1 金礦原礦的平均化學成分

表2 傳統工藝處理復雜金礦原礦實驗室試驗結果

2 試驗結果與討論

2.1 循環流態化焙燒工藝流程

干料倉中的礦粉由變頻器控制的螺旋送料機送入循環流態化床焙燒，空氣由兩臺不同流量的羅茨鼓風機分別向煅燒爐鼓風。其中，一次風由羅茨鼓風機鼓入，直至焙燒煙氣換熱器預熱到200～300℃，再從焙燒爐底部風室經風帽小孔中進入爐膛；二次風先經過冷卻床對焙砂進行冷卻并直接換熱預熱二次風加熱到300℃后，從焙燒爐中下部進入焙燒爐。爐溫控制在650～800℃，礦粉中硫部分或大部分與原礦中的氧化鈣和氧化鎂反應生成硫酸鹽而固定在焙砂中。

焙砂被煙氣帶入高溫耐磨旋風收塵器，經收塵器捕收粗顆粒焙砂，捕收下來的物料大部分經回料器返回焙燒爐循環焙燒，少部分焙砂排入流化冷卻床冷卻，冷卻后焙砂進水淬槽水淬；燃燒室煙塵、煙氣換熱器煙塵、電收塵煙塵經刮板輸送機輸送至焙砂水淬槽，水淬后焙砂和煙塵送磨礦、氰化浸出。

原礦循環流態化焙燒系統設備連接如圖1所示。

圖1 原礦循環流態化焙燒系統設備連接

2.2 循環流態化焙燒效果

200 t/d規模的循環流態化焙燒提金示范工程建成后，當年投入生產。結合當年7月5日至9月6日生產數據，筆者對循環流態化焙燒技術處理復雜金礦的效果進行討論。

自7月5日至9月6日的工業試驗中，分三個階段投入不同品位的含金原礦，累計投料11755 t，原礦金品位自11.68 g/t降至6.55 g/t，金的浸出率穩定在80%左右，詳情如表3所示，7月9日至9月6日期間，原礦樣品、循環流態化焙燒后氰化浸出渣樣品中Au含量變化如圖2所示。

表3 金礦原礦循環流態化焙燒—氰化浸出效果

圖2 復雜金礦原礦循環流態化焙燒—氰化浸出Au按日取樣結果

2.3 循環流態化焙燒—氰化浸出的經濟效益

采用循環流態化焙燒—氰化浸出工藝處理復雜金礦原礦，噸礦生產成本128.60元，詳情如表4所示。

表4 低硫含砷復雜金礦循環流態化焙燒—氰化浸出生產成本

循環流態化焙燒提金工程按200 t/d規模建設，全年按300 d運行計算，年處理金礦能力為60000 t/a，原料成分按表1計算。主要產品為：金的總回收率平均按80%計算，黃金產量501 kg/a（純金計）；銀的總回收率按75%計算，白銀產量1001.25 kg/a（純銀計）；該項目產品為金泥，為保證本次經濟評價的可靠性及長期性，本項目金價按200元/g、銀2.5元/g計價外售。銷售收入如表5所示。

表5 銷售收入估算

由表5計算可得，本項目年平均營業收入將達到10270.31萬元，粗略估算，年平均毛利潤總額9498.71萬元。

3 結論

采用循環流態化焙燒—氰化浸出工藝處理低硫低品位金礦，Au回收率可以達到80%，從而有效改善我國難處理復雜金礦原礦生產流程長、成本高、回收率低、經濟效益差的現狀，為我國其他地區復雜難處理金礦原礦的開發利用提供工程經驗借鑒。